煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H2(g)和CO(g)燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)
CO2(g) ΔH1="-393.5" kJ/mol;
H2(g)+
O2(g)H2O(g) ΔH2="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3="-283.0" kJ/mol;
①则C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH= ,该反应平衡常数的表达式为K= ;升高温度,则K值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
②如果①反应在容积不变的密闭容器中进行,当反应达到平衡时 (填编号)。
a.v正(CO)∶v逆(H2)=1∶1
b.碳的质量保持不变
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.容器中的压强不变
③在容积不变的密闭容器中进行①反应,可以使c(CO)增大的是 。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2(g)从体系中分离出来
d.加入催化剂
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下2组数据:
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 。
②向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2,达到新平衡时CO的转化率 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
NH4Al（SO4）2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3）来生产铵明矾NH4Al（SO4）2•12H2O，其工艺流程图如下
（1）流程图中X的电子式 ， Y为 （填化学式）溶液
（2）反应Ⅱ的离子方程式为
（3）流程中可以循环使用的物质的名称是
（4）反应Ⅵ的化学方程式为
（5）对铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温分解的气体产物的预测不合理的是 。
A．NH3、N2、SO2、H2O B．NH3、SO3、H2O
C．NH3、SO2、H2O D．NH3、N2、SO3、SO2、H2O
（6）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1，则投料时铝土矿中Al2O3和H2SO4的物质的量之比为____。
（7）向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，不可能发生的反应是
A．4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2 (SO4)3+2Al(OH)3↓
B．2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2
C．2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2＝(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D．NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2＝NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓
1862年，比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱，1926年，我国化学家侯德榜创立了
更为进侯德榜制碱法，也叫联合制碱法，两种制碱的生产流程可简要表示如下图：
氨碱法生产流程联合制碱法生产流程
（1）向沉淀池中通入CO2和氨气时，应先通入氨气的原因是 。
（2）沉淀池中发生反应的化学反应方程式是 从沉淀池中分离沉淀的操作是 。
（3）氨碱法生产流程示意图中的Y是 ，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为 。
（4）联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是 （选填编号）。
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b．通入氨气能增大NH4+的浓度，使氯化铵更多析出
c．加入食盐细粉能提高Na+的浓度， 使NaHCO3结晶析出
d．通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
（5）联合制碱法相比于氨碱法，氯化钠利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环Ⅰ，联合制碱法的另一项优点是 。
（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠，可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数，已知样品质量为ag，加热至质量不再改变时称重为bg，则纯碱的质量分数为 。
亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]是一种重要化学试剂，实验室可用纯铁片来制取硫酸亚铁铵，流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ的名称是 ，所用主要仪器和用品有（铁架台、铁圈除外） 。
（2）若A物质为CuSO4，其加入的目的是 ，则固体B的成分为 。
（3）加少量硫酸可以调节pH为 1～2，其作用是 。
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。
请用化学用语回答下列问题：（1）D元素在周期表中的位置：
（2）A、D 、E元素简单离子半径由大到小的顺序为_____＞______ ＞______ (填微粒符号 )（3）F与D同主族且相邻，其气态氢化物稳定性的大小 ＞ （填微粒符号）
（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式 ，该阳离子中存在的化学键有 。（5）C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显_____性（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因 ．
（6）化合物AC导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。其中制备AC的一种方法为：用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600 ~ 1750℃生成AC，每生成1 mol AC，消耗18 g碳，吸收b kJ的热量。（热量数据为25℃、101．3 kPa条件下）写出该反应的热化学方程式 。
（7）在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后，剩余金属m1 g；再向其中加入稀硫酸，充分反应后，金属剩余 m2 g 。下列说法正确的是 。
a．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu2+
b．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe2+
c．m1一定大于m2
d．剩余固体m1 g 中一定有单质铜，剩余固体m2 g 中一定没有单质铜
X,Y,Z,Q,R是五种短周期元素，原子序数依次增大。X,Y两元素最高正价与最低负价代数和均为0；Q与X同主族；Z是地壳中含量最高的非金属元素,R的简单离子在同周期离子中半径最小。请回答下列问题：
（1）画出Z的原子结构示意图 ，工业上制取R单质的化学方程式为
（2）已知，由X,Y两种元素组成的相对分子质量最小的化合物W 3．2g在氧气中完全燃烧生成稳定化合物(常温常压下)放出178．06KJ的热量，写出W燃烧的热化学方程式
（3）由以上某些元素组成的化合物A,B,C,D有如下转化关系：
(在水溶液中进行)。其中C是产生温室效应的气体；D是淡黄色固体。写出C的结构式 ；D的电子式
①如果A,B均由三种元素组成，B为两性化合物，且不溶于水，则由A转化为B的离子方程式为
②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐，则A溶液显 性，原因是(用离子方程式表示） 。浓度均为0.1mol/L的A,B的溶液等体积混合，混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。